人体三大营养物质(糖类、蛋白质、脂肪)的代谢过程与相互关系
三大能源物质的代谢
人和动物体内三大营养物质代谢人和动物在物质代谢过程中,不能像绿色植物那样,直接把从外界环境中摄取的无机物,制造成自身的有机物,而是直接或间接地以绿色植物为食物,来获取现成的有机物。
那么,人和动物通过食物所获取的糖类、脂类和蛋白质这三大营养物质,经过消化、吸收并进入体内细胞后,会发生怎样的变化?它们是怎样被机体利用的?人体内这三大营养物质的代谢与自身的健康又有什么关系呢?糖类代谢食物中的糖类绝大部分是淀粉,此外还有少量的蔗糖、乳糖等。
食物中的淀粉等经过消化分解成葡萄糖,葡萄糖被小肠上皮细胞吸收以后,有以下三种变化:第一,一部分葡萄糖随血液循环运往全身各处,在细胞中氧化分解,最终生成二氧化碳和水,同时释放出能量,供生命活动的需要。
第二,血液中的葡萄糖——血糖除了供细胞利用外,多余的部分可以被肝脏和肌肉等组织合成糖元而储存起来。
当血糖含量由于消耗而逐渐降低时,肝脏中的肝糖元可以分解成葡萄糖,并且陆续释放到血液中,以便维持血糖含量的相对稳定。
肌肉中的肌糖元则是作为能源物质,供给肌肉活动所需要的能量。
第三,除了上述变化外,如果还有多余的葡萄糖,这部分葡萄糖可以转变成脂肪和某些氨基酸等。
给家畜、家禽提供富含糖类的饲料,使它们肥育,就是因为糖类在它们的体内转变成了脂肪。
用填喂的方法使北京鸭在较短的时间内肥育,就是一个典型的例子。
葡萄糖在人和动物体内的变化情况脂类代谢食物中的脂类主要是脂肪(甘油三酯),同时还有少量的磷脂(主要是卵磷脂和脑磷脂)和胆固醇。
脂肪食物中的脂肪在人和动物体内经过消化,以甘油和脂肪酸的形式被吸收以后,大部分再度合成为脂肪,随着血液运输到全身各组织器官中。
在各组织器官中发生以下两种变化:第一,在皮下结缔组织、腹腔大网膜和肠系膜等处储存起来,常以脂肪组织的形式存在。
第二,在肝脏和肌肉等处再度分解成为甘油和脂肪酸等,然后直接氧化分解,生成二氧化碳和水,释放出大量的能量;或者转变为糖元等。
磷脂人和动物体内的磷脂,只有一小部分直接来自食物,大部分是在体内各组织细胞中合成的。
人体三大营养糖类、脂肪、蛋白质代谢合成、分解、异化相互关系
⼈体三⼤营养糖类、脂肪、蛋⽩质代谢合成、分解、异化
相互关系
⼈体三⼤营养糖类、脂肪、蛋⽩质代谢合成、分解、异化相互关系
⼈体营养能量糖类脂肪蛋⽩质三⼤类相互分解合成同化和异化关系
A 1⾎葡萄糖主要⽤于转换能量氧化分解,摄⼊过量转化为肝糖原储存。
2当⼈体摄取的葡萄糖较多时,使得⾎糖升⾼时,糖酵解可产⽣磷酸⼆羟丙酮,经还原后可形成⽢油。
糖氧化分解可产⽣⼄酰辅酶A,⼄酰辅A是脂肪酸合成的原料,⽢油和脂肪酸合成脂肪。
糖原储存堆积过剩,没机会还原成葡萄糖氧化供能,就会转化为脂肪储存起来。
3糖类代谢转运异化:糖类物质主要是给⼈体⽣命器官功能、组织结构、肌⾁运动、⼈体保温等通过氧化供能。
在储存过量时可以通过三羧酸循环等过程的中间产物在氨基转移酶的催化下,即通过转氨基作⽤转化成⾮必需氨基酸,糖类转变蛋⽩质的过程是间接地所以是不全⾯的。
特殊情况下把分解中间产物通过氨基转换作⽤形成氨基酸后合成蛋⽩质。
B脂肪代谢转运异化
葡萄糖和脂肪可以相互转化,糖类可以⼤量形成脂肪,脂肪却不能⼤量转化为糖类。
⼈在饥饿状态下,处在低⾎糖时段,脂类在机体能量供应不⾜的情况下,氧化分解可转化为⾎糖(葡萄糖),其原理是脂肪分解产⽣的⽢油和脂肪酸,可沿不同的途径转变成糖⽤来氧化供能产⽣能量⽤来消耗,。
C蛋⽩质异化
1在机体能量供应严重不⾜的情况下或病变情况下,氧化分解,转化为糖类和脂肪,
2或者蛋⽩质摄取过多也会转化为糖类和脂肪储存起来.
3体内糖类积存过多,抑制脂肪和蛋⽩质的氧化分解和转化。
生化问答
分析“蛋炒饭”中主要营养素在代谢中存在的相互转变关系。
这个问题就转化成三大营养物质在代谢中存在的相互转变关系是什么蛋炒饭中主要营养:蛋白质,糖,脂肪。
(1)糖类代谢和蛋白质代谢的关系糖类和蛋白质在体内是可以相互转化的。
几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸都可以通过脱氨基作用,形成的不含氮部分进而转变成糖类;糖类代谢的中间产物可以通过氨基酸转换作用形成非必需氨基酸。
(2)糖类代谢与脂质代谢的关系糖类代谢的中间产物可以转化成脂肪,脂肪分解产生的甘油、脂肪酸也可以转化成糖类。
糖类可以大量转化成脂肪,而脂肪却不能大量转化成糖类。
(3)蛋白质代谢和脂质代谢的关系一般情况下,动物体内的脂肪不能转化为氨基酸,但在一些植物和微生物体内可以转化;一些氨基酸可以通过不同的途径转变成甘油和脂肪酸进而合成脂肪。
三大营养物质代谢的终末过程都是三羧酸循环。
1、运动生物化学的研究任务是什么答:(1)揭示运动人体变化的本质(2)评定和监控运动人体的机能(3)科学地指导体育锻炼和运动训练2、试述运动生物化学的发展简史答:运动生物化学的研究开始于 20 世纪 20 年代,在 40-50 年代有较大发展,尤其是该时期前苏联进行了较为系统的研究,并于 1955 年出版了第一本运动生物化学的专著《运动生物化学概论》初步建立了运动生物化学的学科体系, 60 年代,,到该学科成为一门独立的学科。
至今,运动生物化学已经成为体育科学中一门重要的专业基础理论学科。
1、简答运动对人体化学物质的影响答:(1)构成人体的化学物质在机体中复杂联系,并处于动态变化中,既实现与外界环境的物质交换又受到运动的影响;(2)运动时人体内物质的化学反应加快,各种化学物质的含量和比例也发生相应的变化;(3)运动还影响体内的调节物质,如激素、递质等。
2、酶催化反应的特点答:(1)高效性;(2)高度专一性;(3)可调控性3、影响酶促反应速度的因素答:(1) 底物浓度、酶浓度对反应速度有影响;(2)PH 对反应速度有影响(3)温度对反应速度有影响(4)激活剂、抑制剂对反应速度有影响4、ATP 的生物学功能答:(1)生命活动的直接能源,ATP 水解释放的能量可以供应合成代谢和其他所有需能的生理活动;(2)合成磷酸肌酸和高能磷酸化合物5、简述运动时 ATP 的再合成途径答:(1)高能磷酸化合物如磷酸肌酸快速合成 ATP;(2)糖类无氧酵解再合成 ATP; (3)有氧代谢再合成 ATP:糖类、脂类、蛋白质的有氧氧化6、生物氧化合成 ATP 的方式有哪两种,分别解释答:ATP 的合成方式包括氧化磷酸化和底物水平磷酸化。
三大营养物质的代谢
三大营养物质的代谢本周讲述的是三大营养物质:糖类、脂类、蛋白质在体内的代谢过程和相互关系,以及三大营养物质代谢与人体健康的关系。
糖类代谢中,讲述食物中的糖类经过消化被吸收到体内后,所发生的三种变化。
食物中的脂类主要是脂肪,还有少量的磷脂和胆固醇,讲述了脂类的利用和脂肪肝的形成。
蛋白质的利用极为广泛,讲述了人体所必需的氨基酸及氨基酸的两种重要代谢的代谢过程,并总结了三种物质的相互转化关系。
同时在此基础上要掌握人体健康与代谢途径、转化的关系。
学习重点:1. 糖类、脂类和蛋白质的代谢。
掌握三大营养物质的代谢过程2. 熟悉糖类、脂类和蛋白质三者之间的转化关系3. 三大物质代谢的意义4. 糖代谢的基本过程学习难点:1. 糖类、脂类和蛋白质的代谢过程2. 三大营养物质代谢的关系3. 三大营养物质代谢的意义学习过程:绿色植物能通过光合作用转化、固定能量,合成有机物,所以被称之为“自养”。
人和动物必须直接或间接地依存于绿色植物才能保证自身的能量供应和物质供应。
(一)营养物质的种类:七大营养物质:糖类、脂类、蛋白质、水、无机盐、维生素、纤维素(其中,纤维素属于糖类,但不被人和多数动物消化。
纤维素对于人体而言可以促进胃肠蠕动,对预防结肠癌等有重要作用,因此,在六大生命必需要素外,纤维素被称为第七营养元素)。
(二)糖类的代谢:1. 食物中的糖类绝大部分是淀粉,还有少量的蔗糖、乳糖等。
2. 糖的消化吸收:主要发生三种变化:第一. 一部分随血液运往全身各处,被氧化分解利用。
第二. 一部分被合成糖元物质储存起来。
第二. 除以上变化外,多余葡萄糖转变成脂肪和某些氨基酸。
葡萄糖在体内的变化:(三)脂类代谢:1. 食物中的脂类:主要脂肪(甘油三脂)少量磷脂(卵磷脂,脑磷脂)、胆固醇2. 脂肪的消化吸收:脂肪吸收形式:甘油、脂肪酸。
运输:大部分被吸收后,在肠上皮细胞内重新合成甘油三脂,再被分泌出来进入中央乳糜管,经淋巴循环,进入静脉,随血液循环到达全身各组织器官中。
三大营养物质的代谢概况
2、糖类代谢与人体健康
低于 低血糖
血糖 (80-120 高于
糖尿
60mg/dL
mg/dL) 160mg/dL
血糖浓度
临床表现
缓解措施
低血糖 50~60 早期 mg/dL
头昏、心慌、出 吃一些含糖较
冷汗、面色苍白、 多的食物、或
四肢无力
喝浓糖水
低血糖 晚期 <45mg/dL
惊厥、昏迷
静脉输入葡 萄糖溶液
B 胞。蛋白质代谢过程中,氨基酸可以通过
氨基转换作用转化为尿素,并排出体外。 C
选项( C )是错误的,应更正为 脱氨基作用
二、糖类的代谢:
1、过程
一、糖类的代谢:
1、过程
食物中的糖 类(淀粉) 消化吸收
氧化 分解
CO2+H2O+能量
肝糖元 分解 葡萄糖
转化
非糖物质
合成 肝糖元
肌糖元 转变
脂肪、某些 氨基酸等
COOH
非必需氨基酸: 丙氨酸、甘氨酸
必需氨基酸:
赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、 亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、
(8种)
甲硫氨酸、缬氨酸
(4)、从图中可知,体内氨基酸的来源有 和 自身组织蛋白分解
(5)、B和C代表的物质是 糖类 和
食物中吸收 脂肪 。
、氨基转换形成 的的氨基酸
转氨基机理:
谷氨酸 COOH
(CH2) +
NH2 CH COOH
丙酮酸
CH3 酶
C=O COOH
酮戊二酸 COOH
(CH2) +
O= C-COOH
丙氨酸
CH3 NH2-CH
食物中 的蛋白
质
新的氨基酸 含氮部分 4
三大营养物质代谢
【自学导引】一、三大类物质的代谢1.糖类代谢2.脂类代谢3.蛋白质代谢二、三大营养物质代谢的关系1.糖类、脂类和蛋白质是可以转化的思考:家畜饲养富含糖类的饲料可以育肥,说明糖类可以转化为脂肪。
2.糖类、脂类和蛋白质之间的转化是有条件的。
思考:只有在糖类供应充足的情况下,糖类才有可能大量转化为脂类,说明糖类可以大量转化为脂肪,而脂肪却不能大量转化为糖类。
3.糖类、脂类和蛋白质之间还相互制约着。
思考:三大类营养物质在人和动物体需要能量时,氧化分解供能的顺序是糖类、脂类、蛋白质。
三、三大营养物质代谢与人体健康1.糖类代谢与人体健康2.脂类代谢与人体健康3.蛋白质代谢与人体健康【思考导学】1.猪的育肥阶段,增加富糖类的饲料,可在短时间内催肥长膘,为什么?答案:在猪体内糖类可以大量转化成脂肪。
2.空腹喝牛奶,为什么营养价值会降低?答案:空腹喝牛奶时,因人体急需能量,氨基酸会通过脱氨基作用被氧化分解放能。
3.用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗,经检测随尿排出的葡萄糖会大大增加,为什么?答案:蛋白质能够转变成葡萄糖。
4.偏食的人为什么会导致营养不良?答案:因人体所需的必需氨基酸只能从食物中获得,偏食会导致人体内氨基酸的种类不齐全,进而影响蛋白质的合成,故会导致营养不良。
【学法指导】1.掌握糖元的有关问题糖元是由许许多多葡萄糖组成的大分子多糖,它微溶于水,能通过氧化分解或酵解而迅速释放能量。
糖元除由葡萄糖合成以外,其他单糖如果糖、半乳糖等也能合成。
由单糖合成糖元的过程,就叫糖元的合成。
糖元的合成主要在肝脏和肌肉中进行。
糖元还可以由非糖物质如甘油、丙酮酸、乳酸、某些氨基酸转变而成。
由非糖物质转变成糖元的过程,就叫糖元的异生作用。
糖元的异生作用发生在肝脏中。
上述两个过程可以图解如下:糖元是一种可以迅速利用的贮能形式(脂肪虽然贮能最多,但不像糖元那样能被迅速利用)。
因此,糖元的合成和异生作用具有重要的生理意义。
当大量的食物经过消化,其中的葡萄糖被陆续吸收入血液以后,血糖含量会显著地增加。
糖、脂类、蛋白质三大物质代谢的关系
正常情况下,糖的来源和去路相对平衡,保持血糖相对稳定,含 量为80~120 mg/dL。
血糖含量
疾病症状
治疗(预防)措施
<60 mg/dL
低血糖早期症状
口服糖
<45 mg/dL
低血糖晚期症状
静脉注射糖
>130 mg/dL
高血糖
口服降糖药物
>160 mg/dL
糖尿病、糖尿
注射胰岛素
23
而脂肪酸几乎不能转变为糖。
20
三大营养物质之间的转化关系
(2) 糖类和蛋白质之间的转化关系 ② 所有氨基酸可转化为糖类 ① 糖类只能转化为12种非必需氨基酸
21
三大营养物质之间的转化关系
(2) 蛋白质和脂质之间的转化关系 ① 氨基酸可大量转化为脂肪 ② 脂肪不能直接转变为氨基酸
22
三大物质代谢与人体健康
第十五章 糖、脂类、蛋白质 三大物质代谢的关系
1
一、营养物质的消化吸收
水分 无机盐 维生素
蛋白质 糖类 脂肪
有机或无机小分子可以被人体直接吸收
有机大分子,必须经过消化形成有机小分子才能 被人体吸收
吸收
食物的消化产物,水和无机盐等,通过消化管粘 膜上皮细胞进入血液和淋巴的过程。
2
2.消化系统—消化道、消化腺与消化酶
2.脂质代谢与疾病
疾病名称
原因
预防治疗措施
肥胖症
供能物质摄入多,消耗少, 遗传或内分泌失调
控制饮食 加强锻炼 就医治疗
高血脂
血浆中脂质含量过高
合理控制膳食 脂质物质摄入
脂肪肝
肝功能不好,磷脂等合成减 少,脂蛋白合成受阻,使脂 肪在肝脏中堆积
合理膳食 控制能量摄入
生物体内的代谢途径和调节
生物体内的代谢途径和调节生物体内的代谢过程是指化学反应过程,包括营养物质的摄入,分解与合成,产生能量或消耗能量,并且对身体的生长和发育具有重要作用。
生物体内代谢途径主要包括糖类、脂类和蛋白质代谢三个方面,而在代谢过程中,又会有对代谢过程的调节和控制。
一、糖类代谢糖类是人体能量的主要来源之一,不仅通过食物提供,也可以通过肝脏和肌肉等内源性合成。
糖类代谢过程包括糖原代谢、糖异生和糖酵解三个方面。
糖原是一种多糖,主要储存在肝脏和肌肉细胞内,在需要时可以被分解,产生能量。
而糖异生指的是在饥饿或低血糖情况下,肝脏和肾脏等器官通过代谢非糖物质将其转化为糖类的合成过程。
糖酵解则是将葡萄糖分解为能量和乳酸,同时也能产生ATP。
在糖类代谢过程中,能产生大量能量和二氧化碳等反应产物。
糖类代谢的调节可以通过胰岛素和葡萄糖激素等荷尔蒙进行控制。
二、脂类代谢脂类代谢是指脂肪的合成、分解和氧化过程。
脂肪是储存能量的一种方式,同时也为人体提供重要的组成部分。
脂类代谢过程包括脂肪的合成、分解和氧化三个方面。
脂肪的合成主要发生在肝脏和脂肪细胞中,由葡萄糖和氨基酸等物质通过多级反应合成三酰基甘油等中间代谢物。
脂肪的分解则在肝脏和肌肉等组织中进行,通过酯酶等酶的催化将三酰基甘油分解为游离脂肪酸和甘油等反应产物。
脂肪的氧化则在线粒体中进行,将脂肪酸和氧气反应,产生大量ATP和其他代谢产物。
三、蛋白质代谢蛋白质代谢涉及蛋白质的合成和分解两个方面。
蛋白质是构成人体组织和器官的重要组成部分,对于人体的生长、发展和修复等过程具有重要作用。
蛋白质的分解主要发生在肝脏和腰肌等组织中,通过蛋白水解酶等酶的催化将蛋白质分解成氨基酸等反应产物。
蛋白质的合成则是通过核酸和氨基酸等物质进行,合成过程需要利用ATP等能量源。
四、代谢的调节代谢过程的调节主要通过内分泌系统进行,并且调节的发生和停止是由反馈机制实现的。
在胰腺中分泌的胰岛素主要促进糖原的形成和脂肪酸合成等代谢过程,同时也抑制了糖异生和脂肪分解等反应。
食品营养与检测:糖类、脂肪、蛋白质在体内的
草酰乙酸 α-酮戊二酸 谷氨酸
柠檬酸
脂肪与氨基酸的相互转化
体内无论生糖氨基酸(20种氨基酸除亮氨 酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨 酸、酪氨酸、赖氨酸和组氨酸)、生酮氨 基酸(亮氨酸、赖氨酸)、生糖兼生酮氨 基酸(异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、苏 氨酸、色氨酸)分解后均生成乙酰CoA,后 者经还原缩合反应可合成脂酸进而合成脂 肪,因此蛋白质可转变为脂肪 因此蛋白质可转变为脂肪。 因此蛋白质可转变为脂肪
糖类、脂肪、蛋白质在体内的 代谢
食品营养3102 孙苑苑(17)
从能量供应的角度看, 从能量供应的角度看,糖、脂肪、蛋白质作为能 脂肪、 源物质在供应能量上可互相代替,互相制约, 源物质在供应能量上可互相代替,互相制约,但 不能完全互相转变。 不能完全互相转变。 脂肪、蛋白质在体内分解氧化的代谢途径随 糖、脂肪、蛋白质在体内分解氧化的代谢途径随 各不相同,但乙酰辅酶A是他们共同的中间代谢 各不相同,但乙酰辅酶 是他们共同的中间代谢 三羧酸循环和氧化磷酸化成为三大营养物最 物,三羧酸循环和氧化磷酸化成为三大营养物最 后分解的共同代谢途径, 后分解的共同代谢途径,释放出的能量均需转化 的化学能。 为ATP的化学能。 的化学能
三大营养物质之间为什么能相互转化? 三大营养物质之间为什么能相互转化?
脂 肪 分
分子骨架都是由碳链构成的 子
葡萄糖 分子
二、三大营养物质之间的转化关系 糖
单
尿素
脂肪
蛋白质
小结
体内糖、脂肪、蛋白质等重要代谢过 程是相互关联的。三羧酸循环是它们
相互转变的枢纽。 相互转变的枢纽。
它们各自通过两种代谢途径交汇时的 共同中间产物,三羧酸循环和氧化磷 酸化等连成整体,相互影响。 三者之间可以互相转变,而一种物质 代谢障碍时又可引起其他物质代谢的 紊乱。
2012高考生物 练习 考点12 人和动物体内糖类 脂类和蛋白质的代谢 命题角度4三大营养物质代谢之间的关系
命题角度4三大营养物质代谢之间的关系1.、脂肪和蛋白质在人体代谢过程中,都可出现的是①可在体内储存②在体内可相互转化③分解后能释放能量④能生成水、2CO和尿素A.①③ B.②③ C.③④ D.①④[考场错解] A[专家把脉] 误认为蛋白质也可在体内贮存而错选A。
糖类可以转变为糖元贮存在肝脏和肌肉中,脂肪可以贮存在皮下和内脏器官的表面,而蛋白质在人体内不能贮存,也不能全部由糖类转化,三者在人体内可以相互转化。
糖类和脂肪、蛋白质都是能量物质,氧化分解都能释放能量。
从元素组成上看糖类和脂肪只有C、H、O三种元素,分解的终产物只有水和2CO和H2、2CO,而蛋白质含有C、 H、O、N等元素,分解的终产物有O尿素。
由此可见②③正确。
[对症下药] B专家会诊在同一细胞内,糖类、脂质、蛋白质的代谢是同时进行的,它们之间既相互联系,又相互制约,共同形成一个协调统一的过程。
糖类和脂质、蛋白质之间可以相互转化,但是它们之间的转化是有条件的。
只有在糖类供应充足的情况下,糖类才有可能转化成脂肪,如糖类可以大量转化咸脂肪,而脂肪却不能大量转化成糖类。
糖类在人和动物体内能转化成氨基酸和脂肪,而脂肪在人体内不能转化成氨基酸(脂肪在植物和微生物体内能够转化成氨基酸)。
生物实验和实例也证明:三者之间可以实现转化。
如:把酵母菌放在含糖的培养基上培养,发现脂质增加,个别高达干重的40%;北极熊冬眠后发现肥厚脂肪层变薄;用蛋白质饲喂患人工糖尿病的狗,发现有50%可转变成葡萄糖;用蛋白饲料喂动物,发现动物逐渐肥胖等,这些实验表明了三者之间可以实现转化,研究发现三者关系如下图关系图中①、②、③、④、⑤表示可直接转化,⑨虚线表示可转变成非必需氨基酸,但不能转化成必需氦基酸。
考场思维训练1 如右图表示动物体内糖类代谢、蛋白质和脂类代谢之间的相互关系。
(1)氨基酸完成②和④需要通过作用。
(2)葡萄糖通过①转变成氨基酸时需要化学元素,这种化学元素可以从氨基酸的作用中获得。
人和动物三大营养物质的代谢
葡 萄
氧化分解
合成
CO2+H2O+能量 肝糖元、肌糖元
非糖物质 转 化
糖
转 变 脂肪、某些氨基酸
食物中脂肪 消化吸收 储存脂肪 分 解 其他物质 转 化
储存在 皮下结缔组织、肠系膜等处
甘油 脂肪酸
氧化分解 CO2+H2O+能量 转变 糖元等
食物中蛋白质 消化吸收
自身组织蛋白 分 解 其他物质 氨基转换
不含N部分
氧化分解: CO2、H2O、能量
转化: 糖类、脂肪
2、氨基转换作用:
通过转氨酶的作用,把一种氨基酸上的氨基转移到 一种有机酸分子上形成另一种氨基酸的反应.
R
R’
R
R’
转氨酶
H C NH2 + C =O
C=O + H C NH2
COOH COOH
COOH
COOH
例见下页
你了解GPT吗?
NH2
糖代谢与人体健康
正常值(80~120mg/Dl)
早期症状(50~60mg/dL) 血糖 低血糖 头晕、心慌、出冷汗、面色苍白、四肢无力
晚期症状(45mg/dL) 惊厥、晕迷
高血糖(130mg/Dl)
糖尿 (160mg/dL)
阅读教材P65-66脂质代谢的相关内容及P68第 2-3段,思考下列问题:
1、人体内的脂质来源有哪些?
2、人体内脂质有哪些去路?
3、为什么会引起肥胖?如何治疗?
4、为什么会引起脂肪肝?如何防治?
脂类代谢
食物中 消化、吸收 脂类
储存的 脂肪
糖类 氨基酸
分解 转化
血液 中的 脂肪
储存
皮下、大网
膜、肠系膜等 处的脂肪
三羧酸循环
三羧酸循环三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,分布在线粒体。
因为在这个循环中几个主要的中间代谢物是含有三个羧基的柠檬酸,所以叫做三羧酸循环,又称为柠檬酸循环或者是TCA循环或TAC;或者以发现者Hans Adolf Krebs(英1953年获得诺贝尔生理学或医学奖)的姓名命名为Krebs循环。
三羧酸循环是三大营养素(糖类、脂类、氨基酸)的最终代谢通路,又是糖类、脂类、氨基酸代谢联系的枢纽。
生物意义1.三大营养素的最终代谢通路糖、脂肪和蛋白质在分解代谢过程都先生成乙酰辅酶A,乙酰辅酶A与草酰乙酸结合进入三羧酸循环而彻底氧化。
所以三羧酸循环是糖、脂肪和蛋白质分解的共同通路。
2.糖、脂肪和氨基酸代谢的联系通路三羧酸循环另一重要功能是为其他合成代谢提供小分子前体。
α-酮戊二酸和草酰乙酸分别是合成谷氨酸和天冬氨酸的前体;草酰乙酸先转变成丙酮酸再合成丙氨酸;许多氨基酸通过草酰乙酸可异生成糖。
所以三羧酸循环是糖、脂肪酸(不能异生成糖)和某些氨基酸相互转变的代谢枢纽。
3、三羧酸循环是生物机体获取能量的主要方式。
1个分子葡萄糖经无氧酵解净生成2个分子ATP,而有氧氧化可净生成38个ATP(不同生物化学书籍上数字不同,大多数倾向于32个ATP,其中三羧酸循环生成24个ATP,在一般生理条件下,许多组织细胞皆从糖的有氧氧化获得能量。
糖的有氧氧化不但释能效率高,而且逐步释能,并逐步储存于ATP 分子中,因此能的利用率也很高。
4、三羧酸循环是糖,脂肪和蛋白质三种主要有机物在体内彻底氧化的共同代谢途径,三羧酸循环的起始物乙酰-CoA,不但是糖氧化分解产物,它也可来自脂肪的甘油、脂肪酸和来自蛋白质的某些氨基酸代谢,因此三羧酸循环实际上是三种主要有机物在体内氧化供能的共同通路,估计人体内2/3的有机物是通过三羧酸循环而被分解的。
5、三羧酸循环是体内三种主要有机物互变的联络机构,因糖和甘油在体内代谢可生成α-酮戊二酸及草酰乙酸等三羧酸循环的中间产物,这些中间产物可以转变成为某些氨基酸;而有些氨基酸又可通过不同途径变成α-酮戊二酸和草酰乙酸,再经糖异生的途径生成糖或转变成甘油,因此三羧酸循环不仅是三种主要的有机物分解代谢的最终共同途径,而且也是它们互变的联络机构。
三大营养物质供能的关系
三大营养物质供能的关系在生物体内,糖类、脂肪和蛋白质这三类物质的代谢是同时进行的,它们之间既相互联系,又相互制约,形成一个协调统一的过程。
1.糖类、脂肪和蛋白质之间可以转化三者的关系如下图:(1)糖类代谢与蛋白质代谢的关系①糖类代谢的中间产物可以转变成非必需氨基酸。
糖类在分解过程中产生的一些中间产物如丙酮酸,可以通过氨基转换作用产生相应的非必需氨基酸,但由于糖类分解时不能产生与必需氨基酸相对应的中间产物,因而糖类不能转化成必需氨基酸。
②蛋白质可以转化成糖类。
蛋白质几乎所有组成蛋白质的天然氨基酸都可以转变成糖类。
(2)糖类代谢与脂肪代谢的关系①糖类转变成脂肪。
②脂肪转变成糖类。
脂肪分解产生的甘油和脂肪酸能够转变成糖类。
(3)蛋白质代谢与脂肪代谢的关系①一般来说,动物体内不容易利用脂肪合成氨基酸。
植物和微生物可由脂肪酸和氮源生成氨基酸。
②某些氨基酸通过不同途径可转变成甘油和脂肪酸。
2.糖类、脂肪和蛋白质之间转化的条件糖类、脂肪和蛋白质之间的转化是有条件的,例如:只有在糖类供给充足的情况下,糖类才有可能大量转化成脂肪。
各种代谢之间的转化程度也是有明显差异的,例如:糖类可以大量转化成脂肪,而脂肪却不能大量转化成糖类。
3.糖类、脂肪和蛋白质之间除了转化外,还相互制约在正常情况下,人和动物体所需要的能量主要由糖类氧化供给的,只有当糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才由脂肪和蛋白质氧化分解供给能量,保证机体的能量需要。
当糖类和脂肪的摄入量都不足时,体内蛋白质的分解就会增加。
而当大量摄入糖类和脂肪时,体内蛋白质的分解就会减少。
4. 我们从糖类、氨基酸能够转化成脂肪,脂肪、氨基酸也能够转化成糖类,可以看出各种物质代谢之间是相互联系的。
说明人体内的物质代谢是一个完整的统一过程,它使体内的成分不断地进行新旧更替。
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三大营养物质代谢-课件
胰岛素和胰高血糖素等激素参 与调节血糖水平,确保血糖维
持在正常范围内。
脂肪代谢
脂肪的消化吸收
食物中的脂肪经消化系统分解为脂肪 酸和甘油,然后被小肠吸收进入血液 。
脂肪的分解与氧化
脂肪酸在细胞内经过分解和氧化,释 放出能量供细胞代谢和活动使用。
脂肪的合成与储存
多余的能量可以转化为脂肪储存于肝 脏、腹腔和皮下组织等部位。
PART 03
三大营养物质代谢过程
REPORTING
糖类代谢
糖的消化吸收
食物中的糖类经消化系统分解 为单糖,如葡萄糖、果糖和半 乳糖,然后被小肠吸收进入血
液。
糖的氧化分解
葡萄糖在细胞内经过一系列的 氧化分解过程,释放出能量供 细胞代谢和活动使用。
糖的合成与储存
多余的葡萄糖可以合成糖原储 存于肝脏和肌肉中,以备不时 之需。
血脂的调节
高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和极低 密度脂蛋白等参与调节血脂水平,确 保血脂维持在正常范围内。
蛋白质代谢
蛋白质的消化吸收
食物中的蛋白质经消化系统分解为氨基酸,然后被小肠吸收进入 血液。
蛋白质的合成与分解
氨基酸可以用于合成蛋白质,同时蛋白质也会在细胞内被分解为氨 基酸或短肽。
氮平衡与氨基酸代谢
肥胖症
肥胖症是指体内脂肪堆积过多,可引起代谢紊乱和多种 疾病,如心血管疾病、糖尿病等。
治疗肥胖症的方法包括饮食控制、增加运动量、药物治 疗和心理治疗等。
肥胖症的发生与遗传、饮食、运动和生活方式等多种因 素有关。
控制体重对于预防和治疗肥胖症及其相关疾病具有重要 意义。
其他疾病
三大营养物质代谢异常还可导 致其他疾病,如脂肪肝、痛风
阐述这三大物质在人 体内的代谢过程及其 相互转化。
三大营养物质代谢之间的相互联系
分解
三羧酸循环
糖可以转变为非必需氨基酸。
蛋白质可以转变为糖。
糖生成氨基酸: 糖是生物体重要的能源和碳源。糖可用于合成各种碳链结构,经氨基化和转氨基作用后,即生成相应的氨基酸。
01
03
02
(二)糖代谢与蛋白质代谢的关系
糖在代谢过程中可产生丙酮酸,丙酮酸经三羧酸循环可转变成α-酮戊二酸和草酰乙酸。这三种酮酸经氨基化作用或转氨作用分别变成丙氨酸、谷氨酸及天冬氨酸。
三大营养物质代谢相互关系联系图
01
中心物质:乙酰辅酶 A 代谢共同途径:三羧酸循环
02
三大营养物质代谢之间的相互联系
总结:
糖代谢与脂代谢的相互联系 甘油 糖 脂肪 脂肪酸 胆固醇 酮体
三大营养物质代谢之间的相互联系
糖
01
糖代谢与氨基酸代谢的相互联系 18种氨基酸 (亮赖除外) 12种非必需氨基酸
3
2
1
4
核酸与其他物质代谢的相互关系
核酸是细胞内的重要遗传物质,核酸在机体的遗传和变异及蛋白质合成中,起着决定性的作用。可通过控制蛋白质的合成影响细胞的组成成分和代谢类型。 核酸及其衍生物和多种物质代谢有关。
01
02
1
其他各类代谢物为核酸及其衍生物的合成提供原料
2
脂类代谢除供应CO2外,和核酸代谢并无明显的关系。
2
01
糖可以在生物体内变成脂肪。
脂肪不能大量转变为糖,除了油料作物种子。
糖变成脂肪
02
03
(一)糖代谢与脂肪代谢的相互关系
⑵由糖转变为脂类的过程 脂肪是甘油及脂肪酸合成的酯。糖可以变成甘油α-磷酸,也可以变成脂肪酸,所以糖能变成脂肪。 ①糖变成α-磷酸甘油: 糖 二羟丙酮磷酸 甘油α-磷酸 ②糖变成脂肪酸: 糖 丙酮酸 乙酰辅酶A 脂肪酸
三大营养物质代谢的关系
1
▪ 人类和动物在物质代谢 过 程中,不能像植物那样制造 自身的有机物,必须直接的 或者间接的以绿色植物为食 物,来获取现成的有机物。
▪人类和动物主要获得了 哪些营养物质呢?它们进 入人体发生了怎样的变化 呢?
2021/5/23
2
食物进入人和动物体内的变化
食 物
2021/5/23
一、我们从产物来看——它们之间可以相互 转化。
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糖类
中间产物(如丙酮酸)
转氨基作用 非必需氨基酸
脱氨基
不能 大量 转换
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蛋白质
脂类
在一些植物和微生物中可实现
22
1.三大类物质转化是有条件的。
只有在糖类充足的情况下:
糖类 大量转化
脂类
2.三类物质的转化程度是有明显差异。
血糖含 量降低 而得不 到补充
出现头晕、 心慌、出冷 汗、面色苍 白
对策:喝一杯浓糖水或者含糖量较高的食物
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我们有时会见到很多早晨顾不上吃饭的人 会发生惊厥和昏迷,为什么呢?
原因:
因为长时间饥饿,而且没有补充糖类引起的。
1.脑活动需要的能量来自于葡萄糖的氧化分解,脑 组织的糖原很少,需要血糖来供能。
一合成
氨 合成 基 酸
组织蛋白质
比如血红蛋白、肌球蛋白、肌动蛋白等
有一定生理功能的特殊蛋白质
比如纤维蛋白原、消化酶、蛋白类激素等
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一转化
▪ 通过氨基转化作用,把氨基转给其它的化 合物,可以形成新的氨基酸。
谷氨酸 + 丙酮酸 谷丙转氨酶 丙氨酸 + 酮酸
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人体三大营养物质(糖类、蛋白质、脂肪)的代谢过程与相互
关系
展开全文
糖又称碳水化合物,包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原等。
在这些糖中,除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收外,其余的糖都要在体内转化为葡萄糖后,才能被吸收利用。
糖的主要功能是提供热能。
每克葡萄糖在人体内氧化产生4千卡能量,人体所需要的70%左右的能量由糖提供。
人体中的糖大部分由食物中的淀粉经消化道的水解作用,以葡萄糖的形式吸收后进入人体,在细胞内经细胞呼吸产生大量能量,为各种生命活动所用;
脂肪是人体主要的储能物质,主要是由甘油和脂肪酸组成;
人体的膳食脂肪来源主要是动物性脂肪和植物性脂肪。
动物性脂肪富含饱和脂肪酸(40%~60%),但不饱和脂肪酸含量约为30%~50%。
植物性脂肪富含不饱和脂肪酸(80%~90%),饱和脂肪酸的含量仅为10%~20%。
人体内脂肪代谢的过程可概括如下图:
蛋白质是人体内含量最多、种类最多的有机物,是生命活动的承担者,是食物中的动植物蛋白被水解成氨基酸后,经消化道的吸收进入细胞,再合成各类蛋白质。
在人体细胞内,糖类、脂类和蛋白质具有不同的代谢途径,同一
种物质也往往有几条代谢途径,例如,糖、脂质和氨基酸在细胞内部都有各自不同的代谢特点,合成代谢及分解代谢往往在一个细胞内同时进行。
各条代谢途径之间,可以通过一些枢纽性中间代谢物发生联系,或相互协调,或相互制约,从而确保生命活动正常进行。
通常上来讲,营养物质的转化代谢可以分为蛋白质与脂肪之间的转化代谢关系、糖类与脂肪之间的转化代谢关系、糖类与蛋白质之间的转化代谢关系。
下面就对这三大营养物质转化代谢关系做一个具体的分析。
(一)蛋白质与脂肪之间的转化代谢关系
正常情况下,人体的蛋白质不会转化为脂肪,但在机体能量供应不足或病理情况下,蛋白质中的氨基酸在分解代谢过程中,有些中间产物在相关酶的作用下,再转化成合成脂肪的原料,继而合成脂肪。
但是,在人体内脂肪转变为氨基酸的数量极为有限,仅其水解产物甘油可通过特殊的代谢途径生成一些代谢中间产物,进而转变为某些非必需氨基酸。
(二)糖类与脂肪之间的转化代谢关系
人体细胞内,糖转变成脂质是通过糖分解代谢产物乙酰辅酶A合成脂肪酸并进而大量合成脂肪。
然而,脂肪转变为糖较为困难并且数
量有限。
因为人体内的乙酰辅酶A不能直接生成丙酮酸,只有脂肪的分解产物——甘油经过肝、肾等组织中的甘油激酶催化形成ɑ—磷酸甘油后,再通过糖异生途径生成糖。
(三)糖类与蛋白质之间的转化代谢关系
组成蛋白质的二十种氨基酸大多可通过脱氨基作用形成相应中间代谢产物,然后变为糖。
反之,糖代谢的中间产物可以氨基化生成氨基酸,但也只能合成十二种非必需氨基酸,其余八种必需氨基酸不能在人体内合成,必须从食物中获取。
综上:糖类、脂肪和蛋白质相互之间的转化是有条件的。
糖类在生成非必需氨基酸之间必须经过转氨基的作用,蛋白质在产生氨基酸之后,氨基酸在脱氨基的作用下转化为糖类,要想把糖类转化为脂肪的前提是必需要有大量的糖类,一般情况下,脂肪是不能转化为糖类和蛋白质的。
糖类
糖类分为单糖,二糖,和多糖。
也可分为还原糖和非还原糖。
糖又称碳水化合物,包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原等。
在这些糖中,除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收外,其余的糖都要在体内转化为葡萄糖后,才能被吸收利用。
糖的主要功能是提供热能。
每克葡萄糖在人体内氧化产生4千卡能量,人体所需要的70%左右的能量由糖提供。
此外,糖还是构成组织和保护肝脏功能的重要物质。
蛋白质
来源
人体通过摄入的植物和动物食品补充蛋白质。
植物蛋白质主要由粮食提供,一般粮食中含有4%,稻米含8%—9%,面粉含10%—11%左右。
在植物中含蛋白质最丰富的食物是黄豆,100克黄豆含蛋白质35克,豆制品含蛋白质也都比较丰富。
在动物食品中一般瘦肉类食品
蛋白质含量在15%—20%左右,鱼虾类及软体动物类食品中蛋白质含量在15%—20%左右,牛奶蛋白质含量是2.3%,鸡蛋是12.8%。
蔬菜、水果中蛋白质含量一般不高,大约在3%以下。
生理功能
1、构造人的身体:蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。
人体的每个组织:毛发、皮肤、肌肉、骨骼、内脏、大脑、血液、神经、内分泌等都是由蛋白质组成,所以说饮食造就人本身。
蛋白质对人的生长发育非常重要。
比如大脑发育的特点是一次性完成细胞增殖,人的大脑细胞的增长有二个高峰期。
第一个是胎儿三个月的时候;第二个是出生后到一岁,特别是0——6个月的婴儿是大脑细胞猛烈增长的时期。
到一岁大脑细胞增殖基本完成,其数量已达成人的9/10。
所以0到1岁儿童对蛋白质的摄入要求很有特色,对儿童的智力发展尤关重要。
2、修补人体组织:人的身体由百兆亿个细胞组成,细胞可以说是生命的最小单位,它们处于永不停息的衰老、死亡、新生的新陈代谢过程中。
例如年轻人的表皮28天更新一次,而胃黏膜两三天就要全部更新。
所以一个人如果蛋白质的摄入、吸收、利用都很好,那么皮肤就是光泽而又有弹性的。
反之,人则经常处于亚健康状态。
组织受损后,包括外伤,不能得到及时和高质量的修补,便会加速机体衰退。
3、维持肌体正常的新陈代谢和各类物质在体内的输送。
载体蛋白对维持人体的正常生命活动是至关重要的。
可以在体内运载各种物质。
比如血红蛋白——输送氧(红血球更新速率250万/秒)、脂蛋白——输送脂肪、细胞膜上的受体还有转运蛋白等。
脂类
人类的膳食脂肪来源主要是动物性脂肪和植物性脂肪。
动物性脂肪富含饱和脂肪酸(40%~60%),但不饱和脂肪酸含量约为30%~50%。
植物性脂肪富含不饱和脂肪酸(80%~90%),饱和脂肪酸的含量仅为10%~20%。
深海鱼则是EPA和DHA的良好来源。
含磷脂较多的食物为蛋黄、肝脏、大豆、花生、麦胚。
富含胆固醇的食物是动物内
脏、蛋类。
脂肪对人体的作用主要有四个方面:
供给人体热量作用。
脂肪在人体内氧化后变成二氧化碳和水,放出热量。
由脂肪所产生的热量约为等量的蛋白质或碳水化合物的2.2倍。
由此可见脂肪是身体内热量的重要来源。
构成身体组织和生物活性物质的作用。
脂肪是构成身体细胞的重要成分之一,尤其是脑神经,肝脏、肾脏等重要器官中含有很多脂肪。
脂肪在体内还构成身体组织和生物活性物质,如细胞膜的主要成分,形成磷脂、糖脂等。
调节生理机能的作用。
因为脂肪不是良好的导热体,所以皮下的脂肪组织构成是保护身体的隔离层,能防止体温的放散。
所以脂肪有保持体温的作用。
脂肪还可以为身体储存“燃料”作为备用,吃进脂肪以后,一时消耗不完的部分可以存在体内,等身体需要热量时再利用。
此外,脂肪还有保护内脏器官,滋润皮肤,防震,溶解营养素的作用。
有些不溶于水而只溶于脂类的维生素,只有在脂肪存在时才能被人体吸收利用。
相同点
编辑
(1)来源相同
三大营养物质的来源都有三条途径:食物中消化吸收、其他物质转化、自身物质的分解。
(2)都可以作为能源物质
三大营养物质在体内都可以进行氧化分解,作为能源物质使用。
但它们供能有着先后顺序,它们按照糖类、脂质、蛋白质的顺序供能。
(3)在动物体内可以转化
糖类可以直接转化成蛋白质和脂肪,蛋白质也可以直接转化成糖类和脂肪,但脂肪不能直接转化成蛋白质。
(4)代谢终产物
二氧化碳和水是三大营养物质相同的代谢终产物。